Разное

Исследование вселенной: Вселенная: что это такое, описание, строение, происхождение, фото и видео

21.12.2020

Содержание

определение, описание, исследования с фото

Вселенная – это огромнейшее и неисследованное место. Важно понимать, что на изучение конкретной темы или даже вопроса могут уходить десятки, а то и сотни лет. Существует миллион различных направлений, включающих сотни ответвлений. Чтобы вас не ошарашил такой информационный массив, мы предлагаем список тем, которые раскрывают информацию о Вселенной.

Некоторые думают, что Вселенная закончится взрывом. Она будет сокращаться, пока не вернется в исходную точку. За этим последует новый Большой Взрыв и образуется следующая Вселенная. Это основа циклической версии.

Большая часть научного сообщества соглашается с тем, что Вселенная плоская. Это основание базируется на показаниях прибора WMAP (изучение реликтового излучения). Но есть и те, кто не согласен. Не будем забывать, что не так давно все свято верили в плоскость Земли, так что в таких вопросах всегда остаются сомнения.

Конечно, вышеописанные сведения – всего лишь кратчайшее изложение, а вот детали вы узнаете по ссылкам. Каждая статья раскрывает интересующий вопрос и излагает все на понятном языке. Поэтому вам не придется тратить всю жизнь на изучение Вселенной, ведь ученые предоставили вам готовые сведения. Вы сможете больше узнать о Солнечной системе с описанием, характеристикой и качественными фото планет, а также изучить звезды, галактики, экзопланеты, туманности, звездные скопления, пульсары, квазары, черные дыры, созвездия, темную энергию и темную материю. Нужно лишь перейти по заинтересовавшей ссылке.

Созвездия
Получив нужные сведения, вы сможете видеть в ночном полотне не просто случайные звезды, а реальных персонажей, за которыми стоят истории, мифы и легенды. Впустите в свою жизнь созвездия, с легкостью находите их в безграничном пространстве и без проблем ориентируйтесь в родной галактике.
Созвездия

Зимнего неба

Весеннего неба

Летнего неба

Осеннего неба

Так что же такое Вселенная?

Некоторые даже не понимают, насколько сложным и масштабным выглядит вопрос: «Что такое Вселенная?». Можно потратить десятилетия на исследования и рассекретить лишь верхушку айсберга. Возможно, мы говорим не просто об огромном мире, но бесконечном. Поэтому нужно быть энтузиастом своего дела, чтобы погрузиться во все эти загадки, на расшифровку которых может уйти вся жизнь.

Что же такое Вселенная? Если емко, то это сумма всего существующего. Это все время, пространство, материя и энергия, образовавшиеся и расширяющиеся вот уже 13.8 миллиардов лет. Никто не может точно сказать, насколько обширны просторы нашего мира и пока нет точных предсказаний финала. Но исследования выдвигают множество теорий и пазл за пазлом собирают картинку.

Определение Вселенной

Само слово «Вселенная» происходит от латинского «universum». Впервые его использовал Цицерон, а уже после него оно стало общепринятым у римских авторов. Понятие обозначало мир и космос. На тот момент люди в этих словах видели Землю, все известные живые существа, Луну, Солнце, планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) и звезды.

Геоцентрическая концепция Вселенной Птолемея, созданная Бартоломеу Велью

Геоцентрическая концепция Вселенной Птолемея, созданная Бартоломеу Велью

Иногда вместо «Вселенная» используют «космос», которое с греческого переводится как «мир». Кроме того, среди терминов фигурировали «природа» и «все». В современном понятии вмешают все, что существует во Вселенной – наша система, Млечный Путь и прочие структуры. Также сюда входят все виды энергии, пространство-время и физические законы.

Иерархическое формирование галактик во Вселенной

Астрофизик Ольга Сильченко о свойствах темной материи, веществе в ранней Вселенной и реликтовом фоне:


Материя и антиматерия во Вселенной

изик Валерий Рубаков о ранней Вселенной, стабильности вещества и барионном заряде:

Происхождение Вселенной

Как появился космос и все, что мы знаем? Вселенная берет свое начало 13.8 лет назад с Большого Взрыва. Это не единственное предположение (теория колеблющейся Вселенной или устойчивого состояния), но только ему удается объяснить появление всей материи, физических законов и прочих формирований.  Теория также способна рассказать, почему происходит расширение, что такое реликтовое излучение и прочие известные явления.

Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением.

Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением

Ученые начали рассматривать Вселенную с настоящего момента и постепенно возвращались к стартовой точке. Отсюда выплыло предположение, что все началось с бесконечной плотности и исчисляемого времени, запустивших процесс расширения. После первого этапа температурные показатели упали, что помогло сформироваться субатомным частицам, а после них – простые атомы. Позже гигантские облака этих формирований соединились с гравитационными силами, порождая звезды и галактики.

Официальный возраст Вселенной – 13.8 миллиардов лет. Проводя тесты с ускорителями частиц, теоретическими принципами, а также исследуя небесные объекты, ученым удалось воссоздать этапы событий, чтобы вернуть нас с современности в мгновение начала всего.

Но наиболее отдаленный период Вселенной (от 1043 до 1011 секунд) все еще вызывает споры. Стоит учитывать, что современные физические законы к тому времени еще не применимы, поэтому никто не может понять, как повела себя Вселенная. Но все же есть сторонники некоторых теорий, которые помогли выделить главные временные промежутки вселенской эволюции: сингулярность, инфляция и охлаждение.

Графическое представление сингулярности Вселенной

Графическое представление сингулярности Вселенной

Сингулярность (эпоха Планка) – самый ранний период Вселенной. На этом этапе материя была собрана в одной точке бесконечной плоскости, где царствовали экстремальные температурные режимы. В физическом плане доминирует исключительно сила гравитации.

Это время длилось от 0 до 1043 секунд. Свое второе название эпоха получила в честь Планка, потому что лишь эта обсерватория способна проникнуть в такой промежуток. Вселенная была лишенной устойчивости, потому что вещество было не просто невероятно накаленным, но и сверхплотным. По мере расширения и снижения накаленности, возникли физические законы. С 1043 до 1036 секунды запустился температурный переход.

Начали выделяться фундаментальные силы, отвечающие за вселенские механизмы. Первой была гравитация, затем электромагнетизм и первая ядерная сила. С 1032 и до сегодня длится инфляция. Моделирование демонстрирует, что Вселенная была наполнена однородной энергией с высокой плотностью. Расширение заставило ее терять температуру.

Это началось с 1037 секунд, когда выделение сил привело к экспоненциальному росту. В этот промежуток стартует барионегез – гипотетическое событие, характеризующееся настолько высокими температурными показателями, что случайные движения частиц осуществлялись на релятивистских скоростях. При столкновениях они создавались и уничтожались. Полагают, что именно из-за этого материя преобладает над антиматерией.

Когда инфляция подошла к концу, пространство представляло собою кварк-глюонную плазменную структуру и прочие элементарные частички. С остыванием материя сливалась и формировала новые структуры. Период охлаждения наступил с уменьшением температуры и плотности. В этом процессе элементарные частички и фундаментальные силы приобрели современный вид.

Есть мнение, что через 1011 секунд энергия стремительно снизилась. Еще спустя 106 секунд кварки и глюоны объединились в барионы, что привело к их переизбытку. Температура больше не достигала необходимой отметки, поэтому у протонов-антипротонов исчезла возможность формировать новые пары. Произошла массовая аннигиляция, оставившая лишь 1010 изначального их количества. То же самое случилось и для электронов и протонов спустя секунду.

Оставшиеся протоны, электроны и нейтроны оставались статичными, поэтому вселенская плотность обеспечивалась только фотонами и нейтрино. Прошло еще несколько минут, и начался нуклеосинтез.

Температура остановилась на отметке в миллиард кельвинов, а плотность уменьшилась. Поэтому протоны и нейтроны начали сливаться, формируя изотоп водорода (дейтерий) и атомы гелия. Но большая часть протонов все же оставалась «одиночной».

Проходит 379000 лет и электроны, объединенные с ядрами водорода, создали атомы, а отделенное излучение продолжило расширяться. Сейчас мы знаем его как реликтовое (древнейший вселенский свет). По мере расширения, его плотность и энергия терялись. Современная температура –  2.7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C) и плотность энергии 0,25 эВ/см3. Вы можете посмотреть в любую сторону и повсюду натолкнетесь на остатки этого излучения.

Вселенная до горячей стадии

Физик Валерий Рубаков о реликтовом излучении, зарождении неоднородностей и гравитационных волнах:

Эволюция Вселенной

Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты. Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).

Ранняя Вселенная

Физик Валерий Рубаков о расширении Вселенной, Большом взрыве и инфляционной модели:


Инфляционная стадия ранней Вселенной

Физик Алексей Старобинский о самой ранней стадии развития Вселенной, пространстве де Ситтера и метрике пространства-времени:

Если говорить о деталях процесса, то они зависят количества и разновидности материи. Можно выделить 4 типа темной: холодная, теплая, горячая и барионная. Из них стандартной считается Лямбда-CDM (холодная темная материя). В ней частички перемещаются со скоростью, уступающей скорости света.

Она составляет 23% вселенской материи, а барионная достигает лишь 4.6%. Лямбда дает отсылку к космологической константе, созданной Альбертом Эйнштейном. Она доказывала, что равновесие массы-энергии остается в статике.

Этапы эволюции Вселенной. Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Этапы эволюции Вселенной. Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Также связана с темной энергией, послужившей причиной ускорения Вселенной и оставляющей ее структуру однородной. Темную энергию нельзя увидеть напрямую, но ее наличие доказывают многочисленные теории. Считается, что 73% пространства насыщено ею.

Гравитация преобладала над всеми процессами еще на ранних этапах, когда барионное вещество располагалось ближе. Но темная энергия росла и стала доминирующей силой. Это привело к ускорению всех процессов и старту Эпохи Ускорения.

Считают, что это время началось 5 миллиардов лет назад. Этот период описывает в своих уравнениях Эйнштейн, хотя все же настоящая природа темной материи еще не раскрыта. Кроме того, все еще не придумали схем, способных объяснить, что произошло во Вселенной до 1015 секунд после возникновения всего.

Однако ученые не теряют надежды и экспериментируют с Большим адронным коллайдером, пытаясь воссоздать необходимые условия для Большого Взрыва. Прорыв в этой области поможет понять, как гравитация взаимодействует со слабой и сильной ядерными силами, а также электромагнетизмом.

Структура Вселенной

Хотя старейший свет достигает 13.8 миллиардов световых лет (реликтовое излучение) это не реальные размеры Вселенной. Не будем забывать, что вот уже миллиарды лет пространство расширяется со скоростью выше скорости света. Именно из-за этого нам не удается увидеть край (если он есть).

Полагают, что Вселенная простирается на 91 миллиардов лет (29 миллиардов парсек) в диаметре. А это значит, что в любую сторону от нашей системы нам доступно 46 миллиардов световых лет наблюдения. Однако, мы все еще не знаем истинного размера космического пространства, так что есть вариант, что Вселенная не имеет границы.

Диаграмма Вселенной Лямбда-CBR (от Большого Взрыва к нашей эре).

Диаграмма Вселенной Лямбда-CBR (от Большого Взрыва к нашей эре).

Вещество распределяется в соотношении со структурами. Если брать галактические пределы, то мы видим планеты, звезды и туманности, чередующиеся с пустыми участками. Даже если увеличивать картинку, то сама суть остается той же. Галактики отделены газовыми и пылевыми участками. На высшем уровне мы видим сверхскопления, формирующиеся в нити, разделенные гигантскими космическими пустотами.

Пространство-время способно существовать в одной из трех конфигураций: положительно-изогнутая, отрицательно-изогнутая и плоская. Подобные виды основываются на 4 измерениях (координаты x, y, z и время) и зависят от космического расширения (повлияет бесконечность или конечность пространства).

Положительно-изогнутая представляет собою четырехмерную сферу. У нее есть конец, но не виден резкий край. Отрицательно-изогнутую еще называют открытой, потому что напоминает седло, у которого нет границ. Нижний рисунок демонстрирует возможные варианты форм Вселенной.

Возможные формы наблюдаемой Вселенной.

Возможные формы наблюдаемой Вселенной.

В первом случае, расширение Вселенной должно было остановиться из-за огромного количества энергии. Во втором ее слишком мало, чтобы остановить его. А в последнем – критическое число энергии заставило бы расширение остановиться, но через бесконечное время.

Аккреция

Астрофизик Сергей Попов о сверхмассивных черных дырах, образовании планет и аккреции вещества в ранней Вселенной:


Измерение расстояний до небесных тел

Астроном Владимир Сурдин о цефеидах, вспышках сверхновых звезд и скорости расширения Вселенной:

Что ждет Вселенную?

Если мы знаем о наличии стартовой точки, то нас должен волновать и финиш. Что же нас ждет? Вечное расширение? Или же возвращение в компактный первородный шарик? Как умрет Вселенная? Эти вопросы возродились, когда велись дискуссии об истинной модели Вселенной. В 1990-х годах научное сообщество определилось с Большим Взрывом, создав два возможных варианта конца.

Познакомьтесь с Большим Сжатием. Вселенная продолжит разрастаться до максимального объема, а затем запустит процесс саморазрушения. Это возможно, если массовая плотность превышает критическую. Если же это значение такое же или ниже, тогда в игру вступает Большое Замораживание. Пространство также продолжит расширяться, пока звезды не смогут поддерживать процесс формирования (израсходуется весь газ). Все уже существующие звезды сгорели бы и трансформировались в белых карликов, а нейтронные – в черные дыры.

Возможные варианты конца Вселенной

Возможные варианты конца Вселенной

Конечно, черные дыры стали бы притягиваться, порождая на

Новое исследование изменит представление о Вселенной — Российская газета

Исследователь Лиор Шамир из Университета штата Канзас (США) на заседании Американского астрономического общества представил данные анализа более чем 200 тысяч спиральных галактик. Работа доказывает, что Вселенная может иметь определенную структуру, а на ранней стадии своего существования она могла вращаться.

Как утверждается на сайте университета, новые данные противоречат популярным предположениям о крупномасштабности и хаотичности Вселенной. Со времен Эдвина Хаббла астрономы считали, что Вселенная расширяется без какого-либо определенного направления. Также считается, что галактики в ней распределены без определенной космологической структуры.

Однако анализ более чем 200 тысяч спиральных галактик вскрыл неожиданные связи между направлениями их вращения. Они предполагают наличие определенной структуры, что не отвечает представлениям о хаотичном существовании Вселенной.

Наблюдения показали, что спиральные галактики, находящиеся в разных частях Вселенной, хоть и разделены пространством и временем, но связаны через направления их вращения. Спиральная галактика является уникальным астрономическим объектом, так как его внешний вид зависит от точки, с которой на него смотрит наблюдатель.

Например, спиральная галактика вращается по часовой стрелке, если смотреть на нее с Земли. Но если наблюдать за ней с противоположной стороны, то окажется, что вращается она против часовой стрелки, и наоборот. Из этого и исходили исследователи.

Они считают, что если Вселенная изотропна и не имеет определенной структуры, как это предсказывают ранее выдвинутые теории, то количество галактик, вращающихся по часовой стрелке, должно быть примерно равным числу галактик, вращающихся против часовой стрелки.

Исследователи впервые использовали огромный массив данных, полученных при помощи новой роботизированной системы панорамного обзора неба. Компьютер помог систематизировать их. Оказалось, что число галактик, вращающихся по и против часовой стрелки, не совпадает.

Разница невелика, она составляет чуть более двух процентов. Но вероятность случайного возникновения такой асимметрии при изучении столь большого числа галактик оказалась ничтожно мала — менее одного из четырех миллиардов.

Моделирование охватило огромное расстояние более чем в четыре миллиарда световых лет. Асимметрия в этом диапазоне не является однородной — она растет по мере удаления галактик от Земли. Это указывает на то, что ранняя Вселенная была более организованной и менее хаотичной, чем сейчас.

«Если у Вселенной есть ось, то это не простая одиночная ось, как у карусели, — говорит Шамир. — Это сложное выравнивание нескольких осей, которые также имеют определенное смещение».

Quanta Magazine (США): какая форма у Вселенной? Новое исследование указывает на то, что мы все неправильно понимаем | Наука | ИноСМИ

«Бесспорно, эти признаки на определенном уровне существуют, — сказал космолог из Университета Джонса Хопкинса Грэм Эддисон (Graeme Addison), не участвовавший в новом исследовании и в анализе данных „Планка». — Разногласия существуют только в вопросе толкования».

Является ли Вселенная плоской — то есть, остаются ли навсегда параллельными два луча света, идущие через космическое пространство, вместо того, чтобы со временем пересечься и вернуться обратно в начальную точку, как в замкнутой Вселенной — в первую очередь зависит от плотности Вселенной. Если вся материя и энергия во Вселенной, включая темную материю и темную энергию, дойдет до такой концентрации, при которой расширение вовне уравновесит энергию направленного вовнутрь гравитационного притяжения, космос расширится в одной плоскости во всех направлениях.

Преобладающая научная теория о рождении Вселенной, известная как космическая инфляция, свидетельствует об абсолютной плоскостности Вселенной. Проведенные с начала 2000-х годов наблюдения показывают, что наша Вселенная почти плоская и должна приближаться к критическому значению плотности, которое расчетно составляет по массе около 5,7 атома водорода на кубометр космического пространства, большая часть которого невидима.Звезда и планета

Quanta Magazine

Quanta Magazine

Телескоп «Планк» измеряет плотность Вселенной, рассчитывая, какое количество космического фонового света в СВЧ-диапазоне отразилось или отклонилось за счет гравитации, проходя в течение 13,8 миллиарда лет через Вселенную. Чем больше материи эти фотоны космического фона встречают на своем пути во Вселенной, тем больше они могут отклоняться, и в этом случае направление их движения уже не так строго отражает начальную точку в ранней Вселенной. В данных это проявляется в виде эффекта размытости, когда в пространственной модели света сглаживаются определенные пики и падения. Согласно данным нового анализа, большое количество отклонений космического фона говорит о том, что Вселенная процентов на пять плотнее критического значения плотности. То есть, в среднем это шесть атомов водорода на кубометр, а не 5,7. Значит, гравитация побеждает, и космос закольцовывается.

Ученые обсерватории «Планк» еще несколько лет тому назад заметили этот эффект отклонения, который оказался больше ожидаемого. Наиболее заметно эта аномалия проявилась в их окончательном анализе полного набора данных, опубликованного в прошлом году. Если Вселенная плоская, то, согласно прогнозам космологов, размеры изогнутости не выходят за рамки «стандартного среднеквадратического отклонения» со значением 0, что объясняется случайными статистическими изменениями данных. И команда «Планка», и авторы новой работы обнаружили, что данные космического фона СВЧ отклоняются на 3,4 значения среднеквадратического отклонения. Если предположить, что Вселенная плоская, это невероятное везение — как если брошенная монета 11 раз подряд падает вверх решкой, что случается менее чем в одном проценте случаев. Ученые обсерватории «Планк» объясняют эти показатели как раз таким везением или неким неучтенным эффектом, который размывает свет космического фона в СВЧ-диапазоне, имитируя дополнительную материю.

А может, Вселенная действительно замыкается? Валентино с коллегами отмечает, что такая закрытая модель дает ответы на другие аномальные находки в космическом фоне СВЧ-диапазона. Например, исследователи выводят значения ключевых составляющих нашей Вселенной, такие как количество темной материи и темной энергии, измеряя изменения цвета космического микроволнового фона, исходящего из разных частей звездного неба. Что любопытно, они получают разные ответы, когда сопоставляют маленькие участки неба, и когда сопоставляют большие участки. Авторы отмечают, что если пересчитать эти значения, исходя из сферичности Вселенной, ответы ничем не будут отличаться.

Космолог Уилл Кинни (Will Kinney), работающий в Университете штата Нью-Йорк в Буффало, назвал «очень интересной» эту особенность модели закрытой Вселенной. Вместе с тем, он отметил, что несоответствия между вариациями больших и малых масштабов, наблюдаемые в свете космического фона СВЧ, вполне могут быть статистическими колебаниями, или возникать в результате той же самой невыявленной ошибки, которая влияет на измерения отклонений.

На форму Вселенной влияют шесть ключевых свойств, о чем говорит стандартная теория космологии «Лямбда Си Ди Эм» (ΛCDM). Согласно ей, Вселенная заполнена, помимо обычной барионной материи, темной энергией (обозначаемой греческой буквой Λ — лямбда) и холодной темной материей (CDM). Эта теория точно описывает почти все свойства космоса. Но «Лямбда Си Ди Эм» не говорит ни о какой изогнутости; согласно этой теории, Вселенная плоская.

Авторы нового исследования по сути дела утверждают, что теории «Лямбда Си Ди Эм» может понадобиться седьмой параметр, описывающий изогнутость Вселенной. Если добавить такой седьмой параметр, соответствие данных по отклонениям будет точнее.Космический аппарат «Вояджер-2»

National Geographic

Ars Technica

Forbes

Однако другие космологи утверждают, что прежде чем всерьез рассматривать аномалию и добавлять в теорию седьмой параметр, надо принять во внимание все прочие положения, которые ΛCDM излагает верно. Конечно, мы можем сосредоточиться только на этой аномалии, когда решка выпадает 11 раз подряд, и сказать, что что-то не срослось. Но данных по реликтовому излучению так много, что это похоже на подбрасывание монеты сотни тысяч раз. Нетрудно себе представить, что сделав это, мы случайно получим 11 решек подряд. Физики иногда называют это «эффектом поиска где угодно».

Далее ученые отмечают, что в большинстве других измерений седьмой параметр не нужен. Есть второй способ определить пространственную кривизну по космическому микроволновому фону. Для этого надо измерить соотношение между светом из наборов по четыре точки в небе. Такая «реконструкция отклонений» показывает, что Вселенная плоская, и никакой седьмой параметр не нужен. Кроме того, независимые наблюдения за космологическими сигналами, носящими название барионные акустические колебания, тоже указывают на плоскостность Вселенной. Ученые из обсерватории «Планк» в своем анализе за 2018 год объединили измерения колебаний с двумя другими измерениями и получили общее значение искривления пространства в пределах одного стандартного среднеквадратического отклонения от нуля.

Валентино, Мелькиорри и Силк считают, что когда три набора данных собираются воедино, это скрывает тот факт, что разные массивы данных не согласуются между собой. «Главное здесь не в том, что Вселенная смыкается, — написал Мелькиорри по электронной почте, — Проблема состоит в несоответствии между данными. А это указывает на то, что в настоящее время нет согласованной модели, и что мы что-то упускаем». Иными словами, «Лямбда Си Ди Эм» — это ошибочная или неполная теория.

Все остальные ученые, с которыми мы беседовали во время подготовки этой статьи, считают, что научные данные убедительно указывают на плоскую форму Вселенной. «С учетом всех прочих измерений, — сказал Эддисон, — самая четкая интерпретация данных обсерватории „Планк» указывает на то, что это статистические отклонения. Может быть, это вызвано небольшой неточностью в расчетах и анализе, может, это просто помехи, а может, случайность. Так или иначе, у нас нет достаточных оснований воспринимать замкнутую модель Вселенной всерьез».

Нельзя сказать, что в этой космологической картине наличествуют все составляющие. Теория ΛCDM как будто неверно прогнозирует нынешнюю скорость расширения Вселенной, что вызывает проблему константы Хаббла. Но если предположить, что Вселенная замыкается, проблема не будет решена. На самом деле, если сюда еще добавить искривление, прогнозы по скорости расширения будут еще хуже. Если не считать аномальные данные измерений «Планка», нет никаких оснований полагать, что Вселенная является закрытой сферой.

«Время покажет, но меня лично этот вопрос не очень волнует, — сказал Кинни, имея в виду предположения о закруглении Вселенной на основании данных реликтового излучения. — Это своего рода похожие аномалии, которые на деле оказались паром».

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Возраст и Характеристики, Структура и Состав, Космология, Большой Взрыв и Эволюция Мироздания, История Изучения до Наших Дней

13.07.2019

ВселеннаяВселенная

Вселенная — огромный и удивительный мир, полный тайн и загадок

Звездное небо издавна будоражило человеческое воображение. Наши далекие предки пытались понять, что за странные мерцающие точки висят у них над головами. Сколько их, откуда они взялись, влияют ли на земные события? Человек с глубокой древности пытался осмыслить, как устроена Вселенная, в которой он обитает.

О том, как древние люди представляли себе Вселенную, сегодня мы можем узнать разве что из сказок и легенд, дошедших до нас. Понадобились века и тысячелетия, чтобы возникла и окрепла наука о Вселенной, изучающая ее свойства и этапы развития, – космология. Краеугольными камнями данной дисциплины являются астрономия, математика и физика.

Сегодня мы гораздо лучше понимаем устройство Вселенной, но каждое полученное знание лишь рождает новые вопросы. Исследование атомных частиц в коллайдере, наблюдение за жизнью в дикой природе, высадку межпланетного зонда на астероиде также можно назвать изучением Вселенной, ибо данные объекты входят в ее состав. Человек тоже часть нашей прекрасной звездной Вселенной. Изучая Солнечную систему или далекие галактики, мы больше узнаем о самих себе.

Космология и объекты ее изучения

Само понятие Вселенная не имеет четкого определения в астрономии. В разные исторические периоды и у различных народов оно имело целый ряд синонимов, таких как «космос», «мир», «мироздание», «универсум» или «небесная сфера». Нередко, говоря о процессах, происходящих в глубинах Вселенной, применяют термин «макрокосмос», противоположностью которому является «микрокосмос» мира атомов и элементарных частиц.

Сверхновая Cas AСверхновая Cas A

Сверхновая Cas A в созвездии Кассиопеи помогла астрономам понять, что будет с планетами нашей системы после смерти Солнца

На нелегком пути познания космология нередко пересекается с философией и даже теологией, и в этом нет ничего удивительного. Наука об устройстве Вселенной пытается объяснить, когда и как возникло мироздание, разгадать тайну зарождения материи, понять место Земли и человечества в бесконечности космоса.

У современной космологии две наибольшие проблемы. Во-первых, объект ее изучения – Вселенная – уникален, что делает невозможным применение статистических схем и методов. Говоря кратко, мы не знаем о существовании других Вселенных, их свойствах, структуре, поэтому не можем сравнивать. Во-вторых, длительность астрономических процессов не дает возможность проводить прямые наблюдения.

Космология исходит из постулата, что свойства и строение Вселенной одинаковы для любого наблюдателя, за исключением редких космических феноменов. Это означает, что вещество во Вселенной распределено однородно, и она имеет одинаковые свойства во всех направлениях. Из этого следует, что физические законы, работающие в части Вселенной, вполне можно экстраполировать на всю Метагалактику.

Теоретическая космология разрабатывает новые модели, которые затем подтверждаются или опровергаются наблюдениями. Например, была доказана теория возникновения Вселенной в результате взрыва.

Возраст, размеры и состав

Масштабы Вселенной потрясают: они намного больше, чем мы могли представить двадцать или тридцать лет назад. Ученые уже обнаружили около пятисот миллиардов галактик, и число постоянно увеличивается. Каждая из них вращается вокруг собственной оси и удаляется от других на огромной скорости из-за расширения Вселенной.

«Умирающая» звезда«Умирающая» звезда

«Умирающая» звезда. Яркие участки — это потоки извергающегося газа

Квазар 3C 345 – один из самых ярких объектов во Вселенной – расположен от нас на удалении в пять миллиардов световых лет. Человеческий разум даже представить не может подобные расстояния. Космическому кораблю, движущемуся со световой скоростью, понадобится тысяча лет, чтобы облететь наш Млечный путь. До галактики Андромеды ему пришлось бы добираться 2,5 тыс. лет. А ведь это ближайшая соседка.

Говоря о размерах Вселенной, мы имеем ввиду ее видимую часть, называемую еще Метагалактикой. Чем больше результатов наблюдений мы получаем, тем дальше раздвигаются границы Вселенной. Причем происходит это одновременно по всем направлениям, что доказывает ее сферическую форму.

Наш мир появился около 13,8 млрд лет назад в результате Большого взрыва – события, породившего звезды, планеты, галактики и другие объекты. Эта цифра является реальным возрастом Вселенной.

Исходя из скорости света можно предположить, что ее размеры также составляют 13,8 млрд световых лет. Однако на самом деле они больше, ибо с момента рождения Вселенная непрерывно расширяется. Часть движется со сверхсветовой скоростью, из-за чего значительное количество объектов во Вселенной останутся невидимыми навеки. Данный предел называются сферой или горизонтом Хаббла.

«Столпы творения»«Столпы творения»

«Столпы творения» — одно из самых известных фото телескопа Хаббл. На самом деле, они представляют собой потоки газа и пыли в Туманности Орла

Диаметр Метагалактики составляет 93 млрд световых лет. Мы не знаем, что находится за пределами известной Вселенной. Может быть, существуют и более далекие объекты, недоступные сегодня для астрономических наблюдений. Значительная часть ученых верит в бесконечность Вселенной.

Возраст Вселенной неоднократно проверялся с использованием различных методик и научных инструментов. Последний раз его подтвердили с помощью орбитального телескопа «Планк». Имеющиеся данные полностью соответствуют современным моделям расширения Вселенной.

Из чего состоит Вселенная? Водород – самый распространенный элемент во Вселенной (75%), на втором месте находится гелий (23%), на остальные элементы приходятся ничтожные 2% от общего количества вещества. Средняя плотность — 10-29 г/см3, значительная часть которой приходится на так называемую темную энергию и материю. Зловещие названия не говорят об их ущербности, просто темная материя, в отличие от обычной, не взаимодействует с электромагнитным излучением. Соответственно, мы не можем наблюдать ее и делаем свои заключения только по косвенным признакам.

Исходя из вышеуказанной плотности, масса Вселенной составляет примерно 6*1051 кг. Следует понимать, что в эту цифру не входит темная масса.

Структура мироздания: от атомов до галактических скоплений

Космос – это не просто огромная пустота, в которой равномерно рассеяны звезды, планеты и галактики. Структура Вселенной довольно сложна и имеет несколько уровней организации, которые мы можем классифицировать в соответствии с масштабом объектов:

  1. Астрономические тела во Вселенной обычно группируются в системы. Звезды нередко образуют пары или входят в состав скоплений, которые содержат десятки, а то и сотни светил. В этом отношении наше Солнце довольно нетипично, так как оно не имеет «двойника»;
  2. Следующей ступенью организации являются галактики. Они могут быть спиральными, эллиптическими, линзовидными, неправильными. Ученые пока не до конца понимают, почему галактики обладают разной формой. На этом уровне мы обнаруживаем такие чудеса Вселенной, как черные дыры, темную материю, межзвездный газ, двойные звезды. Кроме звезд, в их состав входит пыль, газ, электромагнитное излучение. В известной Вселенной обнаружено несколько сотен миллиардов галактик. Они нередко сталкиваются друг с другом. Это непохоже на автомобильную аварию: звезды просто перемешиваются и меняют свои орбиты. Такие процессы занимают миллионы лет и приводят к образованию новых звездных скоплений;
  3. Несколько галактик образуют Местную группу. В нашу, кроме Млечного пути, входит Туманность Треугольника, Туманность Андромеды и еще 31 система. Скопления галактик – самые крупные из известных устойчивых структур Вселенной, их удерживает воедино гравитационная сила и еще какой-то фактор. Ученые подсчитали, что одного лишь притяжения явно недостаточно для поддержания стабильности этих объектов. Научного обоснования данного феномена пока не существует;
  4. Следующим уровнем структуры Вселенной являются сверхскопления галактик, каждая из которых содержит десятки, а то и сотни галактик и скоплений. Однако тяготение их уже не удерживает, поэтому они следуют за расширяющейся Вселенной;
  5. Последним уровнем организации мироздания являются ячейки или пузыри, стенки которых формируют сверхскопления галактик. Между ними находятся пустотные области, именуемые войдами. Эти структуры Вселенной имеют масштабы около 100 Мпк. На этом ярусе наиболее заметны процессы расширения Вселенной, также с ним связано реликтовое излучение – отголосок Большого взрыва.

Как возникло мироздание

Как появилась Вселенная? Что было до этого момента? Как она превратилась в то бесконечное пространство, известное нам сегодня? Было ли это случайностью или закономерным процессом?

После десятилетий дискуссий и яростных споров, физики и астрономы практически пришли к консенсусу относительно того, что мироздание появилось в результате взрыва колоссальной мощности. Он не только породил все вещество во Вселенной, но и определил физические законы, по которым существует известный нам космос. Это называется теория Большого взрыва.

Согласно этой гипотезе, когда-то вся материя каким-то непостижимым образом была собрана в одной небольшой точке с бесконечной температурой и плотностью. Она получила название сингулярности. 13,8 млрд лет назад точка взорвалась, образовав звезды, галактики, их скопления и другие астрономические тела Вселенной.

Почему и как это произошло – непонятно. Ученым приходится выносить за скобки множество вопросов, связанных с природой сингулярности и ее происхождением: законченной физической теории этого этапа истории Вселенной пока не существует. Следует отметить, что есть и другие теории возникновения Вселенной, но они имеют гораздо меньше приверженцев.

Термин «Большой взрыв» вошел в оборот в конце 40-х годов после публикации работ британского астронома Хойла. Сегодня данная модель досконально проработана – физики могут уверенно описать процессы, происходившие через доли секунды после этого события. Еще можно добавить, что данная теория позволила определить точный возраст Вселенной и описать основные этапы ее эволюции.

Главным доказательством теории Большого взрыва является наличие реликтового излучения. Оно было открыто в 1965 году. Данный феномен возник в результате рекомбинации атомов водорода. Реликтовое излучение можно назвать основным источником информации о том, как была устроена Вселенная миллиарды лет назад. Оно изотропно и равномерно заполняет космическое пространство.

Еще одним аргументом в пользу объективности данной модели является сам факт расширения Вселенной. Собственно говоря, экстраполируя этот процесс в прошлое, ученые и пришли к подобной концепции.

Есть в теории Большого взрыва и слабые места. Если бы мироздание образовалось мгновенно из одной небольшой точки, то должно было существовать неоднородное распределение вещества, чего мы не наблюдаем. Также данная модель не может объяснить, куда подевалась антиматерия, количество которой в «момент творения» не должно было уступать обычной барионной материи. Однако сейчас число античастиц во Вселенной мизерно. Но самый весомый недостаток данной теории – ее неспособность объяснить феномен Большого взрыва, он просто воспринимается как свершившийся факт. Мы не знаем, как выглядела Вселенная до момента сингулярности.

Большой взрывБольшой взрыв

Мы не знаем, как выглядел Большой взрыв и что было до него

Существуют и другие гипотезы зарождения и дальнейшей эволюции мироздания. Долгие годы была популярна модель стационарной Вселенной. Ряд ученых придерживались мнения, что в результате квантовых флуктуаций она возникла из вакуума. В их числе был и знаменитый Стивен Хокинг. Ли Смолин выдвинул теорию о том, что наша, как и другие Вселенные, образовались внутри черных дыр.

Предпринимались попытки улучшить существующую теорию Большого взрыва. Например, существует гипотеза о цикличности Вселенной, согласно которой, рождение из сингулярности – не более чем ее переход из одного состояния в другое. Правда, такой подход противоречит второму закону термодинамики.

Эволюция мироздания или что происходило после Большого взрыва

Теория Большого взрыва позволила ученым создать точную модель эволюции Мироздания. И сегодня мы неплохо знаем, какие процессы происходили в молодой Вселенной. Исключение составляет лишь самый ранний этап творения, который по-прежнему остается предметом яростных обсуждений и споров. Конечно, для достижения подобного результата одной теоретической основы было недостаточно, понадобились годы исследований Вселенной и тысячи экспериментов на ускорителях.

Эволюция ВселеннойЭволюция Вселенной

Эволюция Вселенной: от Большого взрыва до наших дней

Сегодня наука выделяет следующие этапы после Большого взрыва:

  1. Самый ранний из известных нам периодов называется Планковской эрой, он занимает отрезок от 0 до 10-43 секунд. В это время вся материя и энергия Вселенной была собрана в одной точке, а четыре основных взаимодействия были едины;
  2. Эпоха Великого объединения (с 10−43 по 10−36 секунд). Она характеризуется появлением кварков и разделением основных видов взаимодействий. Главным событием этого периода считается выделение гравитационной силы. В эту эру начали формироваться законы Вселенной. Сегодня мы имеем возможность для подробного описания физических процессов этой эпохи;
  3. Третий этап творения называется Эпохой инфляции (с 10−36 по 10−32). В это время началось стремительное движение Вселенной со скоростью, значительно превосходящей световую. Она становится больше, чем современная видимая Вселенная. Начинается охлаждение. В данный период окончательно разделяются фундаментальные силы мироздания;
  4. В период с 10−32 по 10−12 секунды появляются «экзотические» частицы типа бозона Хиггса, пространство заполнила кварк-глюонная плазма. Промежуток с 10−12 по 10−6 секунды называется эпохой кварков, с 10−6 по 1 секунду – адронов, в 1 секунду после Большого взрыва начинается эра лептонов;
  5. Фаза нуклеосинтеза. Она длилась примерно до третьей минуты от начала событий. В этот период во Вселенной из частиц возникают атомы гелия, дейтерия, водорода. Продолжается охлаждение, пространство становится прозрачным для фотонов;
  6. Через три минуты после Большого взрыва начинается эра Первичной рекомбинации. В этот период появилось реликтовое излучение, которое астрономы изучают до сих пор;
  7. Период 380 тыс. – 550 млн лет называют Темными веками. Вселенная в это время заполнена водородом, гелием, различными видами излучения. Источников света во Вселенной не было;
  8. Через 550 млн лет после Сотворения появляются звезды, галактики и прочие чудеса Вселенной. Первые звезды взрываются, освобождая материю для образования планетных систем. Данный период называется Эрой реионизации;
  9. В возрасте 800 млн лет во Вселенной начинают образовываться первые звездные системы с планетами. Наступает Эра вещества. В этот период формируется и наша родная планета.

Считается, что интерес для космологии представляет период с 0,01 секунды после акта творения и по наши дни. В этот временной отрезок сформировались первичные элементы, из них возникли звёзды, галактики, Солнечная система. Для космологов особо важным периодом считается эра рекомбинации, когда возникло реликтовое излучение, с помощью которого продолжается изучение известной Вселенной.

История космологии: древнейший период

Человек задумывался об устройстве окружающего мира с незапамятных времен. Наиболее ранние представления о строении и законах Вселенной можно обнаружить в сказках и легендах разных народов мира.

Считается, что регулярные астрономические наблюдения впервые стали практиковаться в Месопотамии. На этой территории последовательно проживали несколько развитых цивилизаций: шумеры, ассирийцы, персы. О том, как они представляли себе Вселенную, мы можем узнать из множества клинописных табличек, найденных на месте древних городов. Первые записи, касающиеся движения небесных тел, датируются VI тысячелетием до нашей эры.

Небесный диск из НебрыНебесный диск из Небры

Небесный диск из Небры. Он датируется XVII веком до н. э. Считается, что этот артефакт использовался для астрономических наблюдений

Из астрономических явлений шумеров больше всего интересовали циклы – смены времен года и фаз луны. От них зависел будущий урожай и здоровье домашних животных, следовательно, и выживание человеческой популяции. Из этого был сделан вывод о влиянии небесных тел на процессы, происходящие на Земле. Стало быть, изучая Вселенную, можно предсказывать свое будущее – так родилась астрология.

Шумеры изобрели шест для определения высоты Солнца, создали солнечный и лунный календарь, описали основные созвездия, открыли некоторые законы небесной механики.

Большое внимание движению космических объектов уделялось в религиозных практиках Древнего Египта. Жители долины Нила использовали геоцентрическую модель Вселенной, в которой Солнце вращалось вокруг Земли. До нас дошло множество древнеегипетских текстов, содержащих астрономические сведения.

Значительных высот наука о небе достигла в Древнем Китае. Здесь еще в III тысячелетии до н. э. появилась должность придворного астронома, а в XII веке до н. э. были открыты первые обсерватории. О солнечных затмениях, пролетах комет, метеоритных потоках и других интересных космических событиях древности мы в основном знаем из китайских летописей и хроник, которые скрупулёзно велись на протяжении столетий.

В большом почете астрономия была у эллинов. У них изучением этого вопроса занимались многочисленные философские школы, каждая из которых, как правило, имела собственную систему Вселенной. Греки первыми выдвинули предположение о шарообразной форме Земли и о вращении планеты вокруг собственной оси. Астроном Гиппарх ввел в оборот понятия апогея и перигея, эксцентриситета орбиты, разработал модели движения Солнца и Луны, высчитал периоды обращения планет. Большой вклад в развитие астрономии внес Птолемей, которого можно назвать творцом геоцентрической модели Солнечной системы.

Геоцентрическая модель ПтолемеяГеоцентрическая модель Птолемея

Геоцентрическая модель Птолемея. На протяжении столетий люди считали, что Земля — это центр Вселенной

Больших высот в изучении законов Вселенной достигла цивилизация майя. Это подтверждают результаты археологических раскопок. Жрецы умели предсказывать солнечные затмения, они создали совершенный календарь, построили многочисленные обсерватории. Астрономы майя наблюдали ближайшие планеты и смогли точно определить их периоды обращения.

Средние века и Новое время

После крушения Римской империи и распространения христианства, Европа почти на тысячелетие погрузилась в Темные века – развитие естественных наук, в том числе и астрономии, практически остановилось. Европейцы черпали информацию об устройстве и законах Вселенной из библейских текстов, немногочисленные астрономы твердо придерживались геоцентрической системы Птолемея, небывалой популярностью пользовалась астрология. Реальное изучение учеными Вселенной началось только в эпоху Возрождения.

В конце XV столетия кардиналом Николаем Кузанским была выдвинута смелая идея об универсальности мироздания и бесконечности глубин Вселенной. Уже к XVI веку стало понятно, что взгляды Птолемея ошибочны, и без принятия новой парадигмы дальнейшее развитие науки немыслимо. Поломать старую модель решился польский математик и астроном Николай Коперник, предложивший гелиоцентрическую модель Солнечной системы.

Гелиоцентрическая модель КоперникаГелиоцентрическая модель Коперника

Гелиоцентрическая модель, предложенная польским священником и астрономом Коперником

С современной точки зрения, его концепция была несовершенной. У Коперника движение планет обеспечивалось вращением небесных сфер, к которым они крепились. Сами орбиты имели круговую форму, а на границе мира находилась сфера с неподвижными звездами. Однако, поместив Солнце в центр системы, польский ученый, без сомнения, совершил настоящую революцию. Историю астрономии можно разделить на две большие части: древнейший период и изучение Вселенной от Коперника до наших дней.

В 1608 году итальянский ученый Галилей изобрел первый в мире телескоп, который дал огромный толчок развитию наблюдательной астрономии. Теперь ученые могли созерцать глубины Вселенной. Оказалось, что Млечный путь состоит из миллиардов звезд, Солнце имеет пятна, Луна – горы, а вокруг Юпитера вращаются спутники. Появление телескопа вызвало настоящий бум оптических наблюдений за чудесами Вселенной.

В середине XVI века датский ученый Тихо Браге первым начал регулярные астрономические наблюдения. Он доказал космическое происхождение комет, опровергнув тем самым идею Коперника о небесных сферах. В начале XVII столетия Иоганн Кеплер разгадал тайны движения планет, сформулировав свои знаменитые законы. В это же время были открыты туманности Андромеды и Ориона, кольца Сатурна, составлена первая карта лунной поверхности.

В 1687 году Исааком Ньютоном был сформулирован закон всемирного тяготения, объясняющий взаимодействие всех составляющих Вселенной. Он позволил увидеть скрытый смысл законов Кеплера, которые, по сути, были выведены эмпирическим путем. Принципы, открытые Ньютоном, позволили ученым по-новому взглянуть на пространство Вселенной.

XVIII столетие стало периодом бурного развития астрономии, значительно расширившим границы известной Вселенной. В 1785 году Кант выдвинул блестящую идею, что Млечный путь – это огромное звездное скопление, собранное воедино гравитацией.

В это время на «карте Вселенной» появлялись новые небесные тела, совершенствовались телескопы.

В 1785 году английский астроном Гершель на основе законов электромагнетизма и ньютоновской механики попытался создать модель Вселенной и определить ее форму. Однако он потерпел неудачу.

В XIX веке инструменты ученых стали более точными, появилась фотографическая астрономия. Спектральный анализ, появившийся в середине столетия, привел к настоящей революции в наблюдательной астрономии – теперь темой для исследований стал химический состав объектов. Был открыт пояс астероидов, измерена скорость света.

Эпоха прорывов или новейшее время

Двадцатое столетия стало эпохой настоящих прорывов в астрономии и космологии. В начале века Эйнштейн явил миру свою теорию относительности, которая совершила настоящий переворот в наших представлениях о мироздании и позволила по-новому взглянуть на свойства Вселенной. В 1929 году Эдвин Хаббл обнаружил, что наша Вселенная расширяется. В 1931 году Жорж Леметр выдвинул идею о ее образовании из одной крошечной точки. По сути, это было начало теории Большого взрыва. В 1965 году открыли реликтовое излучение, подтвердившее эту гипотезу.

В 1957 году на орбиту был отправлен первый искусственный спутник, после чего началась космическая эра. Теперь астрономы могли не только наблюдать за небесными телами в телескопы, но и исследовать их вблизи с помощью межпланетных станций и спускаемых зондов. Мы даже смогли высадиться на поверхности Луны.

90-е годы можно назвать «периодом темной материи». Ее открытие объяснило ускорение расширения Вселенной. В это время в эксплуатацию были введены новые телескопы, позволившие нам раздвинуть пределы известной Вселенной.

Орбитальный телескоп ХабблаОрбитальный телескоп Хаббла

Орбитальный телескоп Хаббла. Он назван в честь американского астронома Эдвина Хаббла, открывшего расширение Вселенной

В 2016 году были открыты гравитационные волны, что, вероятно, положит начало новому разделу астрономии.

За последние столетия мы значительно расширили границы наших познаний о Вселенной. Однако, на самом деле, люди лишь приоткрыли дверь и заглянули в огромный и удивительный мир, полный тайн и потрясающих чудес.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

С друзьями поделились:

Forbes (США): как Вселенная сделала наше существование возможным? | Наука | ИноСМИ

Чтобы на базовом уровне понять, что представляет из себя человеческое существо, нужно посмотреть на основные составляющие его тела, на атомы. Кислород — основной компонент наших тел, затем идет углерод, водород, азот и кальций. В общей сложности, существует около 56 элементов периодической системы составляющих минимум 0,1 миллиграмма обычного человека, включая легкие и тяжелые элементы, играющие важную роль в наших биологических процессах.

На протяжении последних 200 тысяч лет существования людей на Земле каждое последующее поколение наследовало предыдущему. Любая живая особь происходит от родительского организма (или организмов), а генетический материал (и все возможные мутации) переходят от родителей к ребенку. Таким образом, любой живой организм на планете связан своей историей с непрерывной линией жизни возрастом в четыре миллиарда лет.

Подвешенная рыба сушится на берегу рыбацкого посёлка на севере Норвегии.

Slate.fr

Dagens Nyheter

Javan

Однако все когда-либо существовавшие виды состояли из тех же компонентов, что и человек, из тех же элементов и атомов. Все они нуждаются в надежном доме, где смогут превратиться в стабильную форму жизни, которая сможет размножаться и поддерживать себя миллиарды лет. Этим домом может стать каменистая планета вроде Земли на орбите относительно устойчивой звезды как Солнце. Нет никакой гарантии, что эволюция чего-то похожего на человека неизбежна, но для каждой планеты во Вселенной, имеющей сходные с Землей условия, мы должны предусмотреть такую возможность. 

В таком случае вопрос заключается следующем. Что должно случиться для образования жизни на планете вроде Земли, вращающейся вокруг похожей на Солнце звезды? Мы не можем просто сказать: «Вселенная была так создана», потому что наука так не работает. В науке, если ты хочешь ответить на вопрос о Вселенной, ты должен спросить об этом саму Вселенную. Мы делаем это, создавая гипотезы, проведя эксперименты и наблюдения и приходя к определенным выводам. 

К счастью, такой метод успешно снабжает нас ответами на наши вопросы.

Первый нужный нам ингредиент — это необходимые для жизни элементы, составляющие периодическую таблицу. Внимательно рассматривая Землю и другие тела Солнечной системы, включая метеориты, падающие на нашу планету, мы можем определить, какие элементы присутствуют и в каком объеме, в космических телах содержатся все нужные для жизни вещества.

Изучение Вселенной включает изучение больших массивных звезд; образования сверхновых; маленьких, похожих на Солнце звезд; звездных останков вроде белых карликов и нейтронных звезд; космических лучей и самого Большого взрыва. Эта информация поможет нам понять, откуда поступает большинство элементов. Таким образом, чтобы создать Вселенную, допускающую существование человека, мы должны понять, что необходимо для этого.

Возможно, ответ вас удивит, но нам нужно все это. Однако нельзя брать все элементы одновременно.

Если наша Вселенная началась с Большого взрыва, единственными элементами, что были тогда, являются водород, гелий и немного лития (элемент №3). Причина этому проста: на ранних горячих стадиях у вас есть множество протонов и нейтронов при высокой энергии, но также у вас есть и множество фотонов, частиц света, которые отталкивают протоны и нейтроны друг от друга, если они сталкиваются.

Только когда Вселенная расширяется и достаточно остывает, протоны и нейтроны могут создать более тяжелые элементы, а это занимает время. Однако к этому моменту среда уже менее плотная и активная, а электрические силы, отталкивающие два атома гелия, настолько сильны, что частицы не могут преодолеть ее. Во время Большого взрыва создаются только легкие элементы. Для тяжелых элементов нужно подождать образования звезд.

Ушли десятки, а может сотни лет, чтобы Вселенная достаточно остыла, а гравитация собрала достаточно материи в разных местах, чтобы началось образование звезд. Для того, чтобы это случилось, Вселенной нужно:

  1. родиться с некоторыми недостатками, в одних областях будет больше вещества, чем в других;

  2. достаточно остыть, чтобы стало возможным формирование стабильных атомов из ионизированных атомных ядер и свободных электронов;

  3. притянуть достаточное количество материи в одно место, чтобы газовые облака могли взорваться и создать звезды;

  4. этот взрыв должен выделить достаточное количество энергии, чтобы внутри звезды начался ядерный синтез. 

Первый пункт — ключевое доказательство расширения Вселенной. События второго пункта — источник реликтового излучения. На третий этап уходит больше всего времени, те самые десятки или сотни миллионов лет. Однако четвертый этап вызывает недопонимание.

Полярное сияние

ИноСМИ

Почему?

Обычно при образовании звезд газ остывает, отдавая энергию через свои тяжелые элементы. Если таких элементов нет, единственный способ остыть — образование газообразного водорода, однако это чрезвычайно неэффективно. В следствие этого самые первые звезды, которых астрономы называют население III, сильно отличались от нынешних.

В целом, при образовании новых звезд Вселенная создает несколько тяжелых и массивных голубых звезд. Однако новая звезда обычно маленькая, всего 40% массы Солнца. По причине отсутствия тяжелых элементов средняя звезда населения III должна была быть в 10 раз больше Солнца. Это значит, что все они прожили мало и исчезли во взрыве суперновой.

В определенном смысле это хорошо. Суперновые могут не только создавать определенный ряд тяжелых элементов, но они также ведут к образованию нейтронных звезд, которые могут сливаться вместе и создавать самые тяжелые элементы, такие как йод, золото, платина и вольфрам. Эти первые звезды важны, как и тот факт, что они создали суперновые.

Проблема заключается в том, что ранние звездные кластеры обладают малым количеством материи, тогда как суперновые выкидывают материю с огромной скоростью. Если вы проведете подсчеты и сравните данные «сколько материала потребовалось для создания первых звезд» с данными «насколько быстро суперновые выбрасывают материю», вы столкнетесь с головоломкой.

Выброшенная материя распространяется слишком быстро для существующей массы. Это значит, что тяжелые элементы должны были чрезвычайно быстро выбрасываться в межгалактическое пространство. 

Это плохо! Нужно держаться за этот материал, он нужен нам для формирования нового поколения звезд, а конкретно для создания:

  • последующих поколений звезд, чтобы в итоге получить звезды малой массы;

  • каменистых планет, чтобы мы могли получить миры вроде Земли, а не только газовые планеты;

  • жизни, потому что для нее нужны химические процессы, которые возможны только при наличии тяжелых элементов.

Обычной основанной на атомах Вселенной для этого не хватит. Всего существующего газа, пыли и черных дыр недостаточно, чтобы создать гравитационные силы, достаточные для удержания этой материи. Во Вселенной, состоящей только из атомов, массивные структуры вроде Млечного Пути невозможны. Для их создания нужен еще один материал: темная материя.

С темной материей эти ранние звездные кластеры и протогалактики обладают достаточной гравитацией, чтобы удержать материю, разлетающуюся от взрывов суперновых и прочих катаклизмов. Она позволяет притягивать к себе больше и больше материи. С течением времени накапливается достаточно материи, включая тяжелые элементы, для начала формирования более развитых звезд. Эти звезды менее массивны, с их помощью создаются не только элементы периодической таблицы, но и белые карлики, которые сталкиваются и взрываются, что влечет за собой формирование таких элементов, как углерод, азот и кальций, являющихся основными для человеческого тела.

Млечный Путь

Quanta Magazine

The New Republic

В конце концов, по прошествии миллиардов лет индивидуальные галактики, такие как Млечный Путь, накапливают достаточно тяжелых элементов, чтобы при формировании новых звезд можно было вокруг них создать каменистые планеты Земного типа. Считается, что спустя примерно 9,2 миллиарда лет после Большого взрыва, в области звездообразования Млечного Пути формируется целый ряд звезд, одна из которых станет нашим Солнцем. Его протопланетарный диск разовьется таким образом, что появятся четыре каменистые планеты внутренней зоны, а также система внешних газовых гигантов. На третьей планете от Солнца, Земле, однажды сформируется жизнь, что приведет к появлению человека.

Ни одно из этих событий не было предопределено. Если мы отмотаем время назад к моменту образования Солнечной системы, а потом опять запустим часы, то очень маловероятно, что у нас получится сформировать жизнь, даже если мы проделаем это миллиард раз. Однако если мы отмотаем время до ранних стадий горячего Большого взрыва, то будут неизбежны наполненная звездами Вселенная, галактики, каменистые планеты, звезды солнечного типа и триллионы за триллионами шансов формирования жизни.

Причина этого проста: законы и основные ингредиенты Вселенной останутся теми же. Вселенная, рожденная из обычной материи, произведет легкие элементы. Наполненная недостатками Вселенная сформирует поколения звезд. Вселенная с темной материей притянет выбрасываемые материалы и образует звезды с тяжелыми элементами. Вселенная со вторым поколением звезд сформирует каменистые планеты и звезды солнечного типа. А Вселенная с каменистыми планетами земного типа сделает возможным появление жизни, ее сохранение и процветание на миллионы лет. Все остальное может быть случайным, но только не то, что сделало наше существование возможным. И от всех нас зависит, растеряем мы это или нет.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Астрономия и исследование Вселенной | Космос и Вселенная

Астрономия занимается исследованием и постижением Вселенной. В пространстве находится вещество в самых разнообразных формах и видах: пыль и газ, планеты и кометы, наша Луна и другие луны, Солнце и другие звезды, Млечный Путь и другие галактики.

Профессиональная астрономия се­годня — это большая и очень важная наука, которая исследует свойства пла­нет, звезд и галактик во Вселенной. Астрономы хотят знать историю Все­ленной и то, как сформировались в ней объекты различных видов. Они изме­ряют расстояния до ближайших пла­нет и до самых отдаленных галактик.

С помощью математики и физики ас­трономы стараются разобраться в том, что происходит внутри Солнца и звезд. Для 

Фотография Земли, сделанная с корабля «Аполлон-17» на расстоянии 40000км от нашей планеты. На снимке хорошо виден весь африканский континент.

этого они используют очень доро­гое оборудование, например большие телескопы, космические корабли и са­мые быстродействующие в мире компь­ютеры.

Однако астрономия существует не только для профессиональных ученых. Не приобретая вообще никакого обо­рудования, ты можешь сделать свои первые шаги в астроно­мии, возможно, даже сегод­ня ночью. При помощи обыкновенного недорогого бинокля ты можешь иссле­довать кратеры Луны, звез­дные скопления и Млеч­ный Путь.

Что же такое Вселенная? 

Это спиральная галактика (NGC 6946) похожа на галактику Млечный Путь, включающую в себя Солнце.

В науке слово «Вселенная» имеет осо­бый смысл. Под ним понимается на­ибольший возможный объем простран­ства вместе со всей материей и излу­чением, заключенными в нем, который может каким бы то ни было образом воздействовать на нас. С нашей точки зрения существует только одна види­мая Вселенная. В принципе могут су­ществовать и другие вселенные, а та, которую мы наблюдаем, может про­стираться безгранично во все сторо­ны. Но «наша» Вселенная — это тот объем пространства, который мы на­блюдаем и который в настоящее вре­мя простирается во все стороны на рас­стояние около 17 млрд световых лет.

NGC 3932 — это скопление молодых звезд.

Что можно увидеть сегодня ночью?

Давайте начнем с самого великолепного представления на Земле, которое каждый может видеть бесплатно: звездного ноч­ного неба. В ближайшую безоблачную ночь постараемся смотреть на небо в те­чение примерно получаса. Оденемся по­теплее и захватим с собой карманный фонарик.

Темной иочью вдали от городских ог­ней ты увидишь тысячи звезд и туман­ные очертания Млечного Пути. С тече­нием времени вся звездная картина будет медленно перемещаться с востока на за­пад. Постарайся выбрать несколько групп звезд, которые легче запомнить. Опреде­ли самую яркую звезду в каждой группе и посмотри, какую форму имеют эти звез­дные сочетания, на что они похожи.

Если еще не слишком поздно, взгляни на небо снова примерно через час. Ты уви­дишь, что звездные фигуры несколько сместились па запад. Это происходит из- за вращения Земли вокруг своей оси. Вот ты уже и сделал важное научное наблю­дение — ты увидел доказательство вра­щения нашей планеты в пространстве.

 

От мифа к современной науке

Солнце — это звезда, диаметр которой в 109 раз превосходит диаметр Земли.

Тысячи лет люди смотрели на небо, не пользуясь ничем, кроме собственных глаз. Древние астрономы дали назва­ния многим звездным фигурам, а так­же и отдельным звездам. Различные об­щества выделяли определенные соче­тания звезд и давали им свои назва­ния.

До сих пор астрономы пользуются многими из тех названий, которые были придуманы греческими наблюдателями ночного неба более 2000 лет тому на­зад.

Очень важно понимать разницу меж­ду астрономией и астрологией. Астро­номия — это наука, основанная на тща­тельных наблюдениях.

Астрология же — это одно из попу­лярных развлечений, основанное на предрассудках.

В наши дни большинство ученых не верит в возможности астрологов пред­сказывать будущие события, но не­сколько веков назад астрологию вос­принимали более серьезно, и это послужило причиной многих важных астромических наблюдений.

Относительные размеры планет в сравнении с размером Солнца и схематическое изображение их орбит вокруг Солнца. Меркурий, Венера, Земля и Марс — небольшие планеты, состоящие из горных пород, они образуют внутреннюю Солнечную систему Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — это громадные планеты, состоящие из газа. На всех планетах, за исключением Плутона, либо побывали, либо пролетели в непосредственной близости от них космические корабли, снаряженные кино- и фотокамерами и научным оборудованием.

 

Планеты, звезды и галактики

Мы живем на планете Земля и вместе с ней путешествуем по орбите вокруг звезды по имени Солнце. Вокруг Со­лнца вращаются девять крупных пла­нет. Семь из них имеют луны. Солнце и планеты с их лунами образуют Со­лнечную систему, куда входит также множество астероидов и комет и огром­ное количество пыли. Космические корабли побывали или пролеталй вбли­зи всех планет нашей Солнечной сис­темы, за исключением наиболее удален­ного Плутона.

Самое важное различие между звез­дами и планетами состоит в следую­щем: звезды излучают свой собствен­ный свет, тогда как планеты блестят лишь отраженным светом, пришедшим от Солнца. Звездный свет зарождается в глубине звезды из ядерной энергии. Звезды представляют собой сверхгорячие шары из раскаленного газа. Обыч­ные звезды, вроде Солнца, по своим размерам во много раз превосходят пла­неты: диаметр Солнца в 100 с линшим раз больше диаметра Земли. Планеты, луны и астероиды сияют отраженным солнечным светом. Планеты либо со­стоят из горных пород, как Земля, либо представляют собой гигантские шары холодного газа, как Юпитер.

Поверхность планеты Венера покрыта множеством вулканических кратеров и потоков лавы.

В космическом пространстве внут­ри облаков газа и ныли образуются но­вые звезды. Солнце тоже родилось в газовом облаке около 5 миллиардов лет назад, оно является частицей громад­ного семейства миллиардов и милли­ардов звезд, образующих в совокупнос­ти галактику Млечный Путь. Звезды и газовые облака Млечного Пути закру­чены в красивую спиралевидную фи­гуру. Наша Галактика имеет колоссаль­ные размеры. Если бы ты мог летать со скоростью света, тебе потребовалось бы около 100 000 лет, чтобы пересечь ее от края до края.

Посмотри на ночное иебо: почти каж­дая светлая точка, которую ты ви­дишь, — это звезда нашей

Галактики. Иногда ты можешь увидеть одну или несколько планет. Путешествуя вокруг Солнца, они пересекают видимую нами с Земли картину ночного неба. Пять из них видны без телескопа, если толь­ко ты знаешь, когда и куда смотреть. Самые яркие и легко узнаваемые — Ве­нера и Юпитер. Венера часто видна в восточной части неба перед самым рас­светом или же на западе после захода Солнца. «Звезда», которая кажется осо­бенно яркой и сияет ровным желтым светом, может оказаться планетой Юпитер.

Размеры и формы других галактик чрезвычайно разнообразны, но все они имеют нечто общее: каждая галактика представляет собой скопление звезд, газа и пыли. Самые отдаленные объек­ты, которые астрономы еще в состоя­нии разглядеть, являются очень ярки­ми галактиками.

 Вселенная

Хвост кометы Уэста, образованный газом и пылью, вырывающимися из головы кометы. Изображения звезд получились смазанными, поскольку камера двигалась вслед за кометой.

Совокупность галактик с их звездами, планетами и пылью образует Вселен­ную. Галактик существует множество, но Вселенная только одна. Во Вселен­ную включается все, что мы можем увидеть в телескопы, и вообще все, что хоть как-то может на нас воздейство­вать.

Вселенная настолько велика, что и вообразить невозможно, как она выгля­дит в целом. Световые лучи из наибо­лее отдаленных от нас частей Вселен­ной достигают Земли лишь через 17 миллиардов лет. Внутри нашей огром­ной Вселенной находятся тысячи мил­лиардов галактик, каждая из которых содержит в себе миллиарды звезд.

Астрономы считают, что Вселенная возникла в результате колоссального взрыва около 17 миллиардов лет на­зад. Это событие называют Большим взрывом, и произошло оно вместе с на­чалом времени. Все, существующее те­перь во Вселенной, первоначально об­разовалось из водорода и гелия, воз­никших в Большом взрыве.

Ты можешь спросить, а существует ли что-нибудь за пределами Вселен­ной? Существовала ли какая-нибудь другая вселенная до Большого взры­ва? Ответов на эти вопросы у нас про­сто-напросто нет. Наука рассказывает нам лишь о той Вселенной, в которой мы живем.

 

Смотреть дальше, смотреть лучше

Созвездие Орион, Охотник, видно почти из любой точки Земли в вечернее время с ноября по март.

Самыми главными инструментами для астрономии являются телескопы. С по­мощью телескопа астроном может об­наружить объекты гораздо более туск­лые, чем все, что ты в состоянии раз­глядеть просто глазами. Существуют астрономические телескопы, специаль­но предназначенные для изучения рент­геновских излучений, радиоволн, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, идущих из космоса. Все эти из­лучения невидимы для наших глаз, по астрономам необходимо наблюдать их, чтобы получить как можно более пол­ное представление о том, что представ­ляет собой Вселенная.

Это полный вид Млечного Пути снят с горы высотой 3200 м. в Аризоне, США. Видно темную дорожку пыли, проходящую через центральную часть Млечного Пути.

До XVII в. астрономам приходилось обходиться без телескопов. Главной целью древней и средневековой астро­номии было наблюдение за передвижениями планет по небу для того, чтобы можно было предсказать их расположе­ние в будущем. И единственными ин­струментами при этом были те, с по­мощью которых можно вычислить по­ложение светил на небе.

Начало использованию телескопов в астрономии положил Галилео Галилей (1564—1642). Хотя изобрел телескоп не он, но он был, но-видимому, первым, кто воспользовался телескопом для астро­номических наблюдений и кто начал за­писывать результаты наблюдений. Впер­вые он использовал телескоп в июле 1609 г.

Галилео Галилей сделал первое астрономическое наблюдение при помощи телескопа.

Среди наиболее важных из сделанных им открытий надо упомянуть об­наружение четырех лун Юпитера, ко­торые выглядели, как миниатюрная Солнечная система, а также открытие того факта, что слабое свечение Млеч­ного Пути — не что иное, как идущий к нам свет бесчисленных миллионов звезд. Он совершил драматический переворот в астрономической науке, показав, что Солнце является центром нашей Солнечной системы, и предположив огром­ные размеры звездной Вселенной. 

Расширение Вселенной — величайшее заблуждение в истории науки / Хабр

Космологическое (метагалактическое) красное смещение — наблюдаемое для всех далёких источников (галактики, квазары) понижение частот излучения, объясняемое как динамическое удаление этих источников друг от друга и, в частности, от нашей Галактики, то есть как не стационарность (расширение) Метагалактики.

Графически оно выглядит так — Рис.1.

Рис.1 Графическое представление о космологическом красном смещении.

Красное смещение для галактик было обнаружено американским астрономом Весто Слайфером в 1912—1914 годах, а в 1929 году Эдвин Хаббл открыл, что красное смещение для далёких галактик больше, чем для близких, и возрастает приблизительно пропорционально расстоянию ( закон Хаббла).

Предлагались различные объяснения наблюдаемого смещения спектральных линий, например, гипотеза утомлённого света, но, в конечном итоге, связали с эффектом расширения межгалактического пространства по ОТО. Данное объяснение этого явления является общепринятым.



Красное смещение, вызванное расширением, часто путают с более знакомым красным смещением, вызванным эффектом Доплера, который обычно делает звуковые волны более длинными, если источник звука удаляется. То же верно и для световых волн, которые становятся более длинными, если источник света отдаляется в пространстве.

Доплеровское красное смещение и космологическое красное смещение – вещи абсолютно разные и описываются различными формулами. Первая вытекает из частной теории относительности, которая не принимает во внимание расширение пространства, а вторая следует из общей теории относительности. Эти две формулы почти одинаковы для близлежащих галактик, но различаются для отдаленных.

Сложность познания окружающего мира заключается в том, что выводы по многим наблюдательным и экспериментальным данным могут быть неверными и тогда искажается картина окружающей действительности. И хотя в науке принято выносить ту или иную теорию на широкое обсуждение, ошибки неизбежны. Всё зависит от того сколько последователей поддержали теорию. Зависимость Космологического красного смещения связали с расширяющимся пространством. Это общепризнанная теория.

Однако возможно другое объяснение Космологического красного смещения. Данная работа актуальна тем, что позволяет по-другому взглянуть на данное явление, ранее не озвученное ни одним исследователем. Это, по моему мнению, шаг в новую физику.

Цель статьи показать зависимость Космологического красного смещения от температуры среды распространения видимого излучения. Для решения данной задачи будем использовать экспериментальные и исследовательские данные современной науки. Эксперименты Планка показали, что частота излучения абсолютно черного тела с увеличением температуры возрастает. Чем выше температура, тем выше и частота излучения. Данная зависимость распространяется и на простые тела. Тем самым, чем выше температура, тем выше частота излучения (и поглощения) вещества, и водорода, в том числе.

Рассмотрим виды спектров.

1. Сплошной спектр — Рис.2.


Рис.2 Сплошной спектр видимого излучения

Спектр видимого излучения сплошной. Это говорит о том, что в данном спектре присутствуют все, без исключения, частоты видимого излучения. Характерной особенностью излучения является то, что излучение определённой частоты всегда ложится на одно и то же место в спектре. И исключений не бывает.

2. Линейчатый спектр — Рис.3.


Рис.3 Линейчатый спектр

Наличие вертикальных линий в спектре говорит о том, что в спектре отсутствуют некоторые частоты излучения и ничего более. Теперь, обратившись к Рис.1, мы можем утверждать, что в спектре позиции 1 отсутствует часть излучения, относящаяся к зелёному цвету, на позиции 2 отсутствует часть излучения, относящаяся к жёлтому цвету, на позиции 3 отсутствует часть излучения, относящаяся к синему цвету.

Спектр излучения в видимом диапазоне любой галактики непрерывный. На этот спектр накладываются фраунгоферовы линии поглощения водорода. О чём это говорит? Это говорит о том, что часть волн определённой длины были поглощены водородом. То есть, по мере приближения к наблюдателю часть волн спектра были потеряны. Само собой это не имеет никакого отношения к процессу излучения и связано с окружением галактик. Окружение галактик это водородная среда, которая и поглощает часть волн. Я подчёркиваю, это окружение тех галактик, которые непосредственно излучают волны в видимом диапазоне. Регистрируется это излучение только в том случае, если прошло в вакууме напрямую к наблюдателю, минуя любые другие галактики. Если бы это было не так, т.е. излучение проходило бы через вещество, то оно было бы полностью поглощено. На некоторых спектрах видимого излучения далёких галактик накладываются фраунгоферовы линии и на другие частоты спектра, это говорит о том, что поглощены эти длины волн средой окружения более близких галактик. Поэтому наложение фраунгоферовых линий прочно связано с водородом окружающим галактики, которые непосредственно излучают и вблизи которых проходит излучение. Но все галактики окружены водородом. Так почему же фраунгоферовы линии накладываются на разные части спектра видимого излучения? И чем дальше галактика, тем в более длинноволновую зону видимого спектра сдвигаются фраунгоферовы линии поглощения водорода. Ответ только один. Температура водородной среды, окружающей галактики, различна. Чем ниже температура среды поглощения, тем в более длинноволновую часть спектра сдвигается фраунгоферова линия поглощения водорода. Это доказывают спектральные серии излучения водорода, которые располагаются во всех диапазонах излучения.

Спектральные серии водорода.

Изученные серии:

Серия Лаймана

Открыта Т. Лайманом[en] в 1906 году. Все линии серии находятся в ультрафиолетовом диапазоне. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 1 и n = 2, 3, 4, …; линия Lα = 1216 Å является резонансной линией водорода. Граница серии — 911,8 Å.

Серия Бальмера

Открыта И. Я. Бальмером в 1885 году. Первые четыре линии серии находятся в видимом диапазоне и были известны задолго до Бальмера, который предложил эмпирическую формулу для их длин волн и на её основе предсказал существование других линий этой серии в ультрафиолетовой области. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 2 и n = 3, 4, 5, …; линия Hα = 6565 Å, граница серии — 3647 Å.

Серия Пашена

Предсказана Ритцем в 1908 году на основе комбинационного принципа. Открыта Ф. Пашеном в том же году. Все линии серии находятся в инфракрасном диапазоне. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 3 и n = 4, 5, 6, …; линия Pα = 18 756 Å, граница серии — 8206 Å.

Серия Брэккета

Открыта Ф. С. Брэккетом в 1922 году. Все линии серии находятся в ближнем инфракрасном диапазоне. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 4 и n = 5, 6, 7, …; линия Bα = 40 522 Å. Граница серии — 14 588 Å.

Серия Пфунда

Открыта А. Г. Пфундом в 1924 году. Линии серии находятся в ближнем (часть в среднем) инфракрасном диапазоне. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 5 и n = 6, 7, 8, …; линия Pfα = 74 598 Å. Граница серии — 22 794 Å.

Серия Хэмпфри

Открыта К. Д. Хэмпфри в 1953 году. Серия соответствует формуле Ридберга при n′ = 6 и n = 7, 8, 9, …; основная линия — 123 718 Å, граница серии — 32 823 Å.

Расположение серии зависит от температуры излучения.

Альтернативное объяснение причины Космологического красного смещения с позиции влияния среды распространения на видимое излучение далёких галактик новое слово в науке. Ранее никто из учёных не высказывал такое объяснение Причины Космологического красного смещения.

На сплошной спектр видимого излучения далёких галактик накладываются фраунгоферовы линии поглощения определённой частоты водородом-средой распространения. Эти линии смещаются в длинноволновую сторону, что говорит об изменении свойств среды распространения, а не свойств самого излучения (изменении длины волны) и связаны эти изменения, прежде всего с температурой. А это, в свою очередь говорит о том, что Вселенная в своём эволюционном развитии нагревается.

Учёные совершенно не учитывают то, что водород, в зависимости от температуры излучает волны разной длины. Соответственно, в зависимости от температуры, он поглощает волны разной длины. Поэтому космологическое красное смещение обусловлено температурой во Вселенной, чем дальше, тем температура среды распространения волн, а среда-это водород, была ниже.

Вывод. О чём говорят фраунгоферовы линии на непрерывном спектре видимого излучения далёких галактик? Непрерывный спектр видимого излучения без фраунгоферовых линий говорит о том, что в спектре есть волны всех длин (частот) присущих видимому спектру. Наличие фраунгоферовых линий говорит о том, что на спектре отсутствуют волны определённой длины (частоты). Самый распространённый элемент в космосе водород. Он окружает звёзды и далёкие галактики. Водород и поглощает кванты, несущие волны этих длин видимого спектра. С этим, скажем так, дефектом, излучение видимого спектра и доходит до наблюдателя. Отсутствующие в спектре волны не могут ни удлинить свою длину, ни укоротить. Их просто нет в наличии, тем самым удлиняться нечему. Их отсутствие обусловлено поглощением их водородом в зависимости от температуры водорода. Вы только подумайте, как может изменяться, удлиняться то, чего в спектре нет? Изначально в спектре отсутствуют волны определённой длины, и длина их измениться не может. Значит, водород может поочерёдно излучать (и поглощать) волны всех длин спектра от радио до гамма в зависимости от температуры. Вселенная не расширяется, Вселенная нагревается.

Данный вывод можно доказать экспериментом. Один из вариантов такого эксперимента постепенный нагрев железного стержня (или вольфрамового) в герметичной камере в среде водорода. Железо, да и вольфрам, начиная с определённой температуры, излучает непрерывный спектр видимого излучения. Нагревать можно током. Спектр регистрировать спектрометром.

Библиографический список:1. Бор Н. Теория атома и принципы описания природы / /Сб. Н. Бор. Из бранные научные труды. Т. 2. М.: Наука, 1971

2. Иродов, И.Е. Квантовая физика. Основные законы: Учебное пособие / И.Е. Иродов. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010

3. Ищенко С.В., Красильников С. С., Красильникова Н.А., Смирнов А. В. Спектр атома водорода. Изотопический сдвиг. Лабораторные работы № 5,9. /Под редакцией Красильникова С.С. Учебное пособие -М. Издательский отдел УНЦ ДО,2005

4. LEKTSII Изучение спектра атома водорода lektsii.org/12-58456.html

5. PANDIA Отчёт по лабораторной работе № 7 «Изучение спектра атома водорода» pandia.ru/text/80/548/84450.php

6. POZNAUKA Спектральные серии излучения атома водорода. poznayka.org/s68583t1.html

7. Савельев, И.В. Курс физики: Учебное пособие в 3-х тт. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц, / И.В. Савельев. — СПб.: Лань, 2007

8. Яворский Б.М, Селезнёв Ю.А. Справочное руководство по физике. Москва «Наука» 1989 г.

освоение космоса | История, определение и факты

Мотивы для космической деятельности

Хотя возможность исследования космоса давно волновала людей во многих сферах жизни, на протяжении большей части конца 20-го века и в начале 21-го века только национальные правительства могли позволить себе это очень высокие затраты на запуск людей и машин в космос. Эта реальность означала, что освоение космоса должно было служить очень широким интересам, и это действительно происходило разными способами.Государственные космические программы способствовали расширению знаний, служили показателями национального престижа и могущества, укрепляли национальную безопасность и военную мощь и приносили значительную пользу широкой публике. В тех областях, где частный сектор может получать прибыль от деятельности в космосе, особенно от использования спутников в качестве телекоммуникационных реле, коммерческая космическая деятельность процветает без государственного финансирования. В начале 21 века предприниматели считали, что в космосе есть несколько других областей коммерческого потенциала, в первую очередь космические путешествия, финансируемые из частных источников.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской.
Подпишитесь сегодня
Узнайте о космическом корабле на орбите вокруг Марса и марсоходах Opportunity и Curiosity на поверхности Марса. Узнайте о различных научных усилиях по изучению планеты Марс, включая марсоход Curiosity. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики к этой статье

В годы после Второй мировой войны правительства взяли на себя ведущую роль в поддержке исследований, которые расширили фундаментальные знания о природе — роль, которую ранее играли университеты, частные фонды и другие неправительственные организации.Это изменение произошло по двум причинам. Во-первых, необходимость в сложном оборудовании для проведения многих научных экспериментов и в использовании этого оборудования большими группами исследователей привела к расходам, которые могли себе позволить только правительства. Во-вторых, правительства были готовы взять на себя эту ответственность, потому что верили, что фундаментальные исследования дадут новые знания, необходимые для здоровья, безопасности и качества жизни их граждан. Таким образом, когда ученые обратились к правительству за поддержкой ранних космических экспериментов, это было сделано.С самого начала космических усилий в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Европе национальные правительства уделяли первоочередное внимание поддержке науки, осуществляемой в космосе и из космоса. Изначально космическая наука расширилась при поддержке правительства, включив в нее многомиллиардные исследовательские миссии в Солнечной системе. Примеры таких усилий включают разработку марсохода Curiosity, миссию Кассини-Гюйгенс к Сатурну и его спутникам, а также создание крупных космических астрономических обсерваторий, таких как космический телескоп Хаббла.

Советский лидер Никита Хрущев в 1957 году использовал тот факт, что его страна первой запустила спутник, как доказательство технологической мощи Советского Союза и превосходства коммунизма. Он повторил эти утверждения после орбитального полета Юрия Гагарина в 1961 году. Хотя президент США. Дуайт Д. Эйзенхауэр решил не бороться за престиж с Советским Союзом в космической гонке, его преемник Джон Ф. Кеннеди придерживался другой точки зрения. 20 апреля 1961 года, после полета Гагарина, он попросил своих советников разработать «космическую программу, обещающую драматические результаты, в которых мы могли бы победить.Ответ пришел в меморандуме от 8 мая 1961 года, в котором США рекомендовалось отправить людей на Луну, потому что «драматические достижения в космосе … символизируют технологическую мощь и организаторские способности нации» и потому что последующий престиж будет «Часть битвы на подвижном фронте холодной войны». С 1961 года до распада Советского Союза в 1991 году конкуренция между Соединенными Штатами и Советским Союзом оказала большое влияние на темпы и содержание их космических программ.Другие страны также считали успешную космическую программу важным показателем национальной мощи.

Еще до того, как был запущен первый спутник, руководители США признали, что возможность наблюдать за военной деятельностью по всему миру из космоса станет преимуществом для национальной безопасности. После успеха своих фоторазведочных спутников, которые начали работать в 1960 году, Соединенные Штаты строили все более сложные спутники наблюдения и радиоэлектронной разведки.Советский Союз также быстро разработал ряд разведывательных спутников, а позже несколько других стран учредили свои собственные программы спутникового наблюдения. Спутники для сбора разведданных использовались, среди прочего, для проверки соглашений о контроле над вооружениями, предупреждения о военных угрозах и определения целей во время военных операций.

Снимки со спутника Corona Два снимка с американского разведывательного спутника Corona, сделанные с разницей в год — в середине 1961 года (вверху) и середине 1962 года (внизу), — демонстрируют постройку нового советского межконтинентального седла SS-7 (R-16). площадка для баллистических ракет.Расположенный в Юрье, Россия, это место было первым советским комплексом межконтинентальных баллистических ракет, идентифицированным на снимках Corona. Национальное разведывательное управление

Помимо обеспечения безопасности, спутники предоставили вооруженным силам возможность улучшить связь, наблюдение за погодой, навигацию, время и определение местоположения. Это привело к значительному государственному финансированию военно-космических программ в США и Советском Союзе. Хотя преимущества и недостатки размещения оружия доставки в космосе обсуждались, по состоянию на начало 21 века такое оружие не было развернуто, равно как и космические противоспутниковые системы, то есть системы, которые могут атаковать или мешать выходу на орбиту. спутники.Размещение оружия массового поражения на орбите или небесных телах запрещено международным правом.

Правительства рано осознали, что возможность наблюдать за Землей из космоса может принести значительные выгоды широкой публике, помимо безопасности и использования в военных целях. Первым приложением, которое было решено, была разработка спутников для помощи в прогнозировании погоды. Второе приложение включало дистанционное наблюдение за поверхностью суши и моря для сбора изображений и других данных, важных для прогнозирования урожая, управления ресурсами, мониторинга окружающей среды и других приложений.США, Советский Союз, Европа и Китай также разработали свои собственные спутниковые системы глобального позиционирования, первоначально для военных целей, которые могли определять точное местоположение пользователя, помогать в навигации из одной точки в другую и обеспечивать очень точные сигналы времени. , Эти спутники быстро нашли широкое применение в гражданских целях в таких областях, как персональная навигация, геодезия и картография, геология, управление воздушным движением и работа сетей передачи информации. Они иллюстрируют реальность, которая оставалась неизменной на протяжении полувека: по мере развития космического потенциала они часто могут использоваться как в военных, так и в гражданских целях.

TIROS 7 TIROS 7 (спутник для телевизионных и инфракрасных наблюдений 7), запущенный 19 июня 1963 года. Первая серия американских космических аппаратов TIROS, выведенная на околоземную орбиту в 1960–1965 годах, проложила путь к развитию спутниковых систем проводить плановый ежедневный мониторинг погоды и атмосферы. NASA

Еще одно космическое приложение, которое началось при государственной поддержке, но быстро перешло в частный сектор, — это ретрансляция голоса, видео и данных через орбитальные спутники. Спутниковая связь превратилась в многомиллиардный бизнес и является одной из явно успешных областей коммерческой космической деятельности.Смежный, но экономически гораздо меньший коммерческий космический бизнес — это обеспечение запусков частных и государственных спутников. В 2004 году частное предприятие отправило пилотируемый космический корабль SpaceShipOne на нижний край космоса для трех коротких суборбитальных полетов. Хотя технически это было гораздо менее сложным достижением, чем вывод людей на орбиту, его успех рассматривался как важный шаг на пути к открытию космоса для коммерческих путешествий и, в конечном итоге, для туризма. Спустя более 15 лет после выхода SpaceShipOne в космос несколько фирм были готовы выполнять такие суборбитальные полеты.Возникли компании, которые также используют спутниковые снимки для предоставления бизнесу данных об экономических тенденциях. Высказывались предположения, что в будущем другие области космической деятельности, в том числе использование ресурсов, обнаруженных на Луне и околоземных астероидах, а также использование солнечной энергии для выработки электроэнергии на Земле, могут стать успешными предприятиями.

Большая часть космической деятельности преследовалась, потому что она служит некоторой утилитарной цели, будь то расширение знаний, усиление национальной мощи или получение прибыли.Тем не менее, остается сильное основополагающее ощущение того, что людям важно исследовать космос ради самого себя, «чтобы увидеть, что там есть». Хотя единственные путешествия, которые люди совершали вдали от ближайших окрестностей Земли — полеты Аполлона на Луну — были мотивированы соревнованием времен холодной войны, люди неоднократно призывали вернуться на Луну, отправиться на Марс и посетить другие места. места в солнечной системе и за ее пределами. Пока люди не возобновят такие исследования, роботизированные космические корабли будут продолжать служить вместо них, чтобы исследовать Солнечную систему и исследовать тайны Вселенной.

.

НАСА — Почему мы исследуем

Исследование космоса человеком

Интерес человечества к небесам был всеобщим и непреходящим. Люди стремятся исследовать неизведанное, открывать новые миры, раздвигать границы наших научных и технических ограничений, а затем продвигаться дальше. Неосязаемое желание исследовать и оспаривать границы того, что мы знаем и где мы были, веками приносило пользу нашему обществу.
Освоение космоса человеком помогает ответить на фундаментальные вопросы о нашем месте во Вселенной и истории нашей Солнечной системы.Решая проблемы, связанные с освоением космоса человеком, мы расширяем технологии, создаем новые отрасли и помогаем укреплять мирные связи с другими странами. Любопытство и исследования жизненно важны для человеческого духа, и принятие задачи углубиться в космос пригласит граждан мира сегодня и будущие поколения присоединиться к НАСА в этом захватывающем путешествии.

Гибкий путь

Это начало новой эры в освоении космоса, в которой перед НАСА стояла задача разработать системы и возможности, необходимые для исследования за пределами низкой околоземной орбиты, включая такие направления, как транслунное пространство, околоземные астероиды и, наконец, Марс.
НАСА будет использовать Международную космическую станцию ​​в качестве испытательного стенда и ступеньки для предстоящего непростого путешествия. Основываясь на том, что мы там узнаем, мы подготовим космонавтов к испытаниям длительных полетов и постоянному расширению возможностей исследования человеком за пределы того, где мы были раньше. Исследователи могут посетить околоземные астероиды, где мы сможем получить ответы на вопросы, которые всегда задавали люди. Посещение астероида предоставит ценный опыт миссии и подготовит нас к следующим шагам — возможно, к первым людям, ступившим на Марс.
Роботизированные исследования продолжают давать подробные ответы о нашей Вселенной, посещая далекие места, обеспечивая разведку и собирая научные данные. Комбинируя человеческие и роботизированные методы исследования, мы будем использовать технологии и наши чувства, чтобы повысить нашу способность наблюдать, адаптироваться и открывать новые знания.

Почему Международная космическая станция?

Первый шаг в долгом и сложном путешествии — это создание прочной основы для успешного предприятия.Международная космическая станция служит национальной лабораторией по изучению здоровья человека, биологии и материаловедения, технологическим испытательным полигоном и ступенькой для дальнейшего продвижения в солнечную систему. На Международной космической станции мы будем совершенствоваться и изучать новые способы обеспечения безопасности, здоровья и продуктивности космонавтов во время исследований, и мы продолжим расширять наши знания о том, как материалы и биологические системы ведут себя вне воздействия гравитации.
НАСА продолжит беспрецедентную работу с коммерческой отраслью и расширит целую отрасль по мере того, как частные компании разрабатывают и эксплуатируют безопасные, надежные и доступные коммерческие системы для перевозки экипажа и грузов на Международную космическую станцию ​​и на низкую околоземную орбиту и обратно.

Почему Транслунное пространство?

Транслунное пространство — это обширное пространство, окружающее систему Земля-Луна, простирающееся далеко за пределы орбиты Луны и контролируемое гравитационными полями двух тел. Исследования в транслунном пространстве, за пределами защиты геомагнитного поля Земли, дадут беспрецедентный опыт работы в дальнем космосе. Работая в транслунном пространстве, НАСА может исследовать галактическую космическую радиацию — потенциально наиболее опасный элемент для людей, исследующих дальний космос — и разрабатывать стратегии смягчения последствий, которые также могут привести к медицинским достижениям на Земле.
Точки Лагранжа — места в окололунном пространстве, где гравитационные влияния Земли и Луны нейтрализуют друг друга — являются выгодными областями для исследований и исследований, в которых почти не требуется силовая установка для удержания объекта или космического корабля в неподвижном состоянии. Точка Лагранжа на дальней стороне системы Земля-Луна, называемая L2, также обеспечивает зону «радиомолчания» для астрономических наблюдений. Полеты
в транслунное пространство дадут НАСА и его партнерам возможность разработать инструменты и операционные методы для поддержки десятилетий будущих исследований, оставаясь при этом в относительной близости к Земле.

Почему астероиды?

Считается, что астероиды образовались в самом начале истории нашей Солнечной системы — около 4,5 миллиарда лет назад — когда облако газа и пыли, называемое солнечной туманностью, коллапсировало и сформировало наше Солнце и планеты. Посещая эти объекты, сближающиеся с Землей, чтобы изучить материал, полученный из солнечной туманности, мы можем найти ответы на некоторые из самых насущных вопросов человечества, например: как образовалась Солнечная система и где появилась вода на Земле и другие органические материалы, такие как откуда берется углерод?
В дополнение к разгадке загадки нашей Солнечной системы астероиды могут дать подсказку о нашей Земле.Узнав больше об астероидах, мы сможем узнать больше о прошлых столкновениях с Землей и, возможно, найти способы уменьшить угрозу будущих столкновений.
Будущие полеты роботов к астероидам подготовят людей к длительному космическому путешествию и возможному путешествию на Марс. Роботизированные миссии предоставят разведывательную информацию об орбитах астероидов, составе поверхности и даже вернут образцы на Землю для дальнейшей оценки. Эти роботизированные миссии являются важным шагом в подготовке людей к посещению астероидов, где мы узнаем о ценных ресурсах, доступных в космосе, и в дальнейшем разработаем способы их использования в наших поисках более эффективных и доступных исследований.

Почему Марс?

Марс всегда был источником вдохновения для исследователей и ученых. Роботизированные миссии нашли доказательства наличия воды, но существует ли жизнь за пределами Земли, все еще остается загадкой. Роботизированные и научные роботизированные миссии показали, что Марс имеет характеристики и историю, аналогичную Земле, но мы знаем, что есть поразительные различия, которые нам еще предстоит понять. Люди могут опираться на эти знания и искать признаки жизни и исследовать геологическую эволюцию Марса, что приводит к исследованиям и методам, которые могут быть применены здесь, на Земле.
Миссия к нашему ближайшему планетарному соседу предоставляет лучшую возможность продемонстрировать, что люди могут жить в течение длительного, даже постоянного пребывания за пределами низкой околоземной орбиты. Технологии и космические системы, необходимые для транспортировки и поддержки исследователей, будут стимулировать инновации и поощрять творческие способы решения проблем. Как показали предыдущие космические исследования, полученные в результате изобретательность и технологии будут иметь долгосрочные преимущества и применения.
Задача — отправиться на Марс и научиться там жить — побудит страны всего мира работать вместе для достижения такого амбициозного предприятия.Международная космическая станция показала, что возможности для сотрудничества подчеркнут наши общие интересы и обеспечат глобальное чувство общности.

,

17 главных плюсов и минусов освоения космоса

В 2017 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) отметило 40-летие запуска «Вояджера-1» и «Вояджера-2». Эти два небольших космических корабля были разработаны для исследования внешних регионов нашей планеты. солнечная система, посещение планет, которые в то время не посещались. Сегодня они продолжают путешествовать за пределы внешних сфер нашей солнечной системы, чтобы исследовать глубокий космос.

Известная вселенная довольно велика, и, как однажды сказал Карл Саган, «Земля — ​​очень маленькая сцена на отлитой космической арене.”

Наша природа — исследовать. На нашей планете все еще есть районы, которые остаются для нас загадкой, но эти места становятся редкими и мимолетными. По этой причине мы часто думаем, что исследование космоса — это последний рубеж.

Исследование космоса имеет свои преимущества и свои проблемы. Вот основные плюсы и минусы, о которых стоит подумать и обсудить.

Список главных плюсов освоения космоса

1. Исследование дает нам знания о Вселенной.

Изучение нашей солнечной системы предоставило нам ценную информацию. По мере того, как мы исследуем космос, мы можем открывать новые загадки Вселенной, которые могут быть применены к науке и технике дома. Наши исследовательские усилия могут однажды помочь нам открыть для себя жизнь за пределами нашей планеты. Мы уже открыли новые планеты, такие как Кеплер 22b, которые могут поддерживать жизнь в других солнечных системах. Сделав следующий шаг вперед в космос, мы сможем увидеть, что нас ждет в остальной Вселенной.

2. Это позволяет нам получить доступ к новым минеральным ресурсам.

Наша способность исследовать космос привела к инновациям в спутниковых технологиях. Эти спутники позволили нам обнаружить месторождения полезных ископаемых и источники топлива. Они помогли нам более эффективно общаться друг с другом. В ближайшие дни Илон Маск планирует запустить сеть спутников, которые смогут транслировать доступ в Интернет на весь мир. Освоение космоса позволяет нам находить эти ресурсы на других планетах, астероидах и небесных телах, что приносит нам пользу здесь, дома.

3. Мы можем заранее определить местонахождение потенциальных опасностей.

Большинство астероидов в нашей солнечной системе расположено между M

.

Визуальное исследование каждого известного атома во Вселенной. Теодор Грей.

Когда я был ребенком, у моего отца была целая серия статей о науках о времени и жизни. Для вас, юные хищники, книги «Время / Жизнь» были образовательными сериями, которые охватывали все виды тем — историю, науку, литературу и т. Д. Идея заключалась в том, чтобы вы подписывались, и они присылали вам книги раз в месяц, пока серия не будет завершена или вы не решите, что больше не хотите ее получать.

Серия «Наука», конечно же, посвящена науке, с книгами, посвященными всем аспектам физики, медицины, химии и биологии…. Это

Когда я был ребенком, у моего отца были все научные серии Time / Life. Для вас, юные хищники, книги «Время / Жизнь» были образовательными сериями, которые охватывали все виды тем — историю, науку, литературу и т. Д. Идея заключалась в том, чтобы вы подписывались, и они присылали вам книги раз в месяц, пока серия не будет завершена или вы не решите, что больше не хотите ее получать.

Серия «Наука», конечно же, посвящена науке, с книгами, посвященными всем аспектам физики, медицины, химии и биологии…. Это был фантастический сборник человеческих знаний в те дни, когда еще не было Интернета, и мне он просто понравился. Я узнал о том, как путешествие со скоростью света раздавливает вещи, прочитав рассказ о шпионах, гоняющихся друг за другом на световом экспрессе. Я узнал о том, как разные лекарства влияют на разум и тело. Я узнал, насколько важно колесо, на что способна вода и как еда, которую мы едим, определяет почти все в нашей жизни.

Мой любимый том из них назывался Matter , и он был обо всем, что есть.В центре его было графическое изображение всех элементов, известных науке в 1968 году. Все, от водорода до урана и не только. Я мог часами просматривать эти страницы, пораженный мыслью о том, что эти вещи были всем, что было, составляли все вокруг меня. Узнав, что всего шесть из них (кислород, углерод, водород, азот, кальций и фосфор) составляют большую часть, ну, ну, меня было просто сногсшибательно.

Я не знаю, где сейчас эта книга — вероятно, в коробке в доме моей матери — но эффект, который она оказала на меня, продолжается с самого детства.Фактически, когда я исследовал этот обзор, я нашел место, где продаются монеты, штампованные из элементарных металлов, и полностью отвлекся на борьбу за то, чтобы не покупать ни одну из них. Вот как Time / Life превратил меня в ботаника. Тем не менее, я был взволнован, когда увидел эту книгу, и мне пришлось раскупить ее, как только я смог. Она стоила намного меньше, чем 1/10 тройской унции родиевой монеты

Теодор Грей — охотник за элементами — то, о чем я даже не подозревал, когда был ребенком. Он сделал хобби, пытаясь собрать образцы каждого элемента, который можно (законно) владеть, и он даже построил специальный стол, чтобы хранить их все.Так сказать, периодическая таблица Менделеева, которая принесла ему Игнобелевскую премию по химии в 2002 году. Он и Ник Манн просмотрели коллекцию, чтобы сделать выдающиеся высококачественные фотографии и составить из них фантастическую книгу о том, «все, что вы можете уронить на свой нога.»

Она начинается, конечно же, с краткого изложения того, что такое элемент — субстанция, состоящая только из одного типа атома — и что такое Периодическая таблица — организация элементов по их общим свойствам. Также есть страница, объясняющая физику, лежащую в основе формы стола, что такое «порядок заполнения электронами» и почему так важен спектр излучения атомов.К счастью для нас, непрофессионалов, он делает это забавным и понятным способом. Грей знает, что его аудитория — не профессиональные химики или аспиранты, а такие люди, как я. Людей, которые являются поклонниками науки, но которые по тем или иным причинам никогда не вдавались в подробности. Все это означает, что вы можете наслаждаться этой книгой, даже если вы ничего не помните из школьной химии, кроме «BIFF = WANG». [1:]

Книга начинается, конечно же, с водорода, элемента, который заставляет солнце гореть («Даже в , ночь », — утверждает автор, но я поверю, что, когда я это увижу) и заканчивается Ununoctium, который, без сомнения, получит собственное имя, как только эти сумасшедшие ребята из лаборатории физики высоких энергий соберутся его собрать.Он включает призрак современной эпохи, Уран и его злобный близнец Плутоний. Есть Углерод, без которого никто из нас не был бы здесь, и Мышьяк, который отлично справляется с тем, чтобы мы перестали существовать. Есть железо, которое мы используем в изобилии, и диспрозий, о котором вы почти никогда не слышали. Цезий говорит нам, который час, а криптон, который раньше говорил нам, сколько времени было (до того, как мы вычислили скорость света). Стронций и кальций, натрий и америций, золото, серебро, медь и свинец — каждый элемент здесь, жду тебя.

Они сопровождаются прекрасными фотографиями, которые иллюстрируют применение каждого элемента, а также диаграммами, показывающими его спектр излучения, кристаллическую структуру и другую информацию, которая может вас заинтересовать, а может и не заинтересовать. Независимо от того, насколько вы знаете о химии , вы должны найти эту книгу увлекательной и приятной. Более того, если у вас есть дети, и вы хотите, чтобы они познакомились с наукой таким образом, чтобы задействовать их увлечение и воображение, то эта книга для вас.Просто будьте готовы воспитать научного ботаника, и если он попросит монету элементаля на свой день рождения, помните — свинец больше не только для игрушек!

[1:] Спасибо, мистер Хиза!

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *